近年,CT检查对受检者的高辐射剂量越来越引起社会的高度关注,低剂量扫描技术也成为研究的热点,肺部低剂量技术和小儿低剂量扫描方法已被推广应用。腰椎CT扫描是目前诊断椎体、椎间盘、附件及小关节病变的常用影像学检查手段。由于腰椎椎体、附件等骨性结构与椎间盘、椎管内容物之间存在着良好的密度差别,使得腰椎低剂量CT扫描成为可能[1]。在保证图像质量满足临床诊断的前提下,本研究根据体质量指数设定mAs,探讨腰椎低剂量CT扫描的具体方法和可行性。
1 资料与方法 1.1 一般资料选择BMI<20和BMI 20-30之间进行腰椎CT扫描的患者各50例,分别设为实验1组、实验2组; 随机抽取常规腰椎CT扫描患者50例为对照组; 其中男性102例,女性48例,年龄18岁~ 75岁,中位年龄46岁。
1.2 检查方法使用飞利浦16排Brilliance CT,扫描模式: Lumbar Spine (Helical),扫描范围: L3 ~ S1,扫描层厚3mm间隔1.5mm。实验1组BMI<20,管电流100 mAs,实验2组BMI 20 ~ 30,管电流150 mAs; 对照组为常规250 mAs,三组扫描电压均为120Kv,余扫描参数三组相同。CT工作站自动记录CT剂量指数(CTDI值)。
1.3 图像处理及评价利用Philips16排Brilliance CT的EBW工作站,将所有病例进行软组织算法重建和高分辨率骨算法重建,图像窗宽/窗位分别为软组织窗350/40Hu,骨窗2000/400Hu。采用主观标准和客观标准评价图像质量,主观标准:由两名副高以上职称放射诊断医师双盲评价图像质量,观察内容包括:椎体、椎小关节、椎间盘、椎间孔、硬膜囊、神经根和椎旁软组织; 评分标准:未显示,0分; 显示但欠清楚,1分; 清楚显示,2分。客观标准:在2 mm重建轴位图像上,分别测量感兴趣区的CT值,以其标准差(SD)作为评价噪声的客观指标,软组织算法图像感兴趣区定在腰3/4或腰4/5椎间盘中心层面,高分辨率骨算法感兴趣区定在腰3或腰4椎体骨小梁的中心层面,感兴趣区(ROI)大小定为20 mm2。
1.4 统计学分析应用SPSS 13.0统计软件包分析数据。定量数据表达为均值±标准差。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 不同组别患者辐射剂量指数测量结果(表 1)根据表 1、表 2、表 3数据,经统计学处理:实验1组、实验2组与对照组之间辐射剂量差异有统计学意义(P<0.05);三组图像两两之间图像质量主观评分、软组织算法图像噪声、骨算法图像噪声差异均无统计学意义(P>0.05)。三组图像见图 1~6。
多层螺旋CT广泛应用于临床以来,CT检查的人数和次数不断增加,由此造成受检者辐射剂量相应增加。CT医疗照射防护已成为涉及广大公众的重要公共卫生问题之一,是国内外辐射防护领域的重点和热点问题[2]。国际放射防护委员会(ICRP)报告书指出,辐射致癌及遗传性疾患是剂量线性无域值,也就是说受照射越多患致死癌症及遗传性疾患的可能性越大[3]。因此,正确合理使用CT检查,在能满足影像诊断的前提下,尽量降低扫描剂量尤为重要。如果已经很好满足了临床诊断的需要,却还要置增加不必要的受检者剂量的代价而不顾,一味追求过多的扫描层数和过多拍摄图像的帧数,以及无限制追求图像质量的所谓完美,显然是错误的[4]。
降低CT扫描剂量的方法有很多,其中包括降低管电压(kV)、降低管电流(mA)、增加螺距(Pitch)等。因为管电流量与辐射剂量之间呈线性关系,单纯降低管电流是目前应用最为广泛的一种CT低剂量扫描方法[5]。然而单纯降低管电流有2个不足之处[6, 7] : ①降低图像分辨率,主要影响低对比分辨率,使低对比组织如腹部实质脏器、脑组织等结构的图像质量明显下降,而对高对比分辨率的器官如骨骼、肺组织等的图像质量影响甚少; ②增加图像噪声,CT图像噪声与mA的平方根成反比,mA越小则噪声越大。随着噪声的增加,图像的颗粒增粗,密度分辨率减低,细节难于显示。由于腰椎具有良好的天然对比(高对比分辨率),十分适合应用单纯降低mA的低剂量扫描技术。
我们通过实验组和对比组的观察发现BMI20-30的受检者,当mAs从250降至150时,患者辐射剂量指数CTDI值从17.6mGy降至10.06mGy,射线剂量降低42.85%,图像的组织结构包括椎小关节的骨结构、椎间盘、硬膜囊、神经根和椎旁软组织显示清晰; 而BMI<20的受检者,当mAs降至100时,患者所接受的扫描剂量指数CTDI值更降至7.0 mGy,射线剂量降低60.23%,图像的组织结构包括骨皮质、骨小梁、软组织等依然显示清晰。从图 1~6可以看出,由于mAs随着BMI的变化做了正向调整,因此,图像分辨率变化不大,无统计学差异(P>0.05),完全可以满足临床诊断。
国际放射防护委员会(ICRP)在其102号出版物中引述文献指出,CT所致器官组织的吸收剂量常常可以接近或超过已知增加癌症概率的水平[8]。为了确保腰椎低剂量扫描的图像质量,因人而异,合理的降低扫描剂量。人的胖瘦(厚薄)是CT操作人员制定扫描条件或管电流自动调制系统应用的重要依据,而体质量指数能正确反映受检者的胖瘦。所以在体质量指数指导下进行腰椎低剂量扫描具有临床实用性和可行性。
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